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发布日期:[2011/7/27]    共阅[1003]次

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 工控机即工业控制计算机,但现在,更时髦的叫法是产业电脑或工业电脑,英文简称IPC,全称Industrial Personal Computer。工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机。   IPC的技术特点:   1、采用符合“EIA”标准的全钢化工业机箱,增强了抗电磁干扰能力。   2、采用总线结构和模块化设计技术。CPU及各功能模块皆使用插板式结构,并带有压杆软锁定,提高了抗冲击、抗振动能力。   3、机箱内装有双风扇,正压对流排风,并装有滤尘网用以防尘。   4、配有高度可靠的工业电源,并有过压、过流保护。   5、电源及键盘均带有电子锁开关,可防止非法开、关和非法键盘输入。   6、具有自诊断功能。   7、可视需要选配I/O模板。   8、设有“看门狗”定时器,在因故障死机时,无需人的干预而自动复位。   9、开放性好,兼容性好,吸收了PC机的全部功能,可直接运行PC机的各种应用软件。   10、可配置实时操作系统,便于多任务的调度和运行。
  11、可采用无源母板(底板),方便系统升级。

工控软件系统
工业控制软件系统主要包括系统软件、工控应用软件和应用软件开发环境等三大部分。其中系统软件是其他两面者的基础核心,因而系统软件设计的开发质量。工控应用软件主要是根据用户工业控制和管理的需求而生成的,因此具有专用性。从工控软件系统发展历史和现状来看,工控软件系统应具6大主要特性:
  (1)开放性。这是现代控制系统和工程设计系中一个至关重要的指标。开放性有助于各种系统的互连、兼容,它有利于设计、建立和应用为一体(集体)的工业思路形成与实现。为了使系统工具良好的开放性,必须选择开放式的体系结构、工业软件和软件环境,这已引起工控界人士的极大关注。
  (2)实时性。工业生产过程的主要特性之一就是实时性,因此相应地要求工控软件系统应具有较强的实时性。
  (3)网络集成化。这是由工业过程控制和管理趋势。
  (5)人机界面更加友好。这不仅是指像菜单驱动所带来的操作方便,应包括设计和应用两个方面的人机界面。
  (6)多任务和多线程性。现代杵却和锊泖软件所面临的工业应吊对象不再是单任务线,而是较父杂的多任务系统,闪此,如何有效地控制和管理这样的系统仍是日前工控软件主要的研究对象 为适程应这种要求,工控软仵,特珈是低层的工控系统软件必须具有此特性 ,如多任务实进操作系统的研究和应用等。
  从工控软件基本组成上看 它可大致划分为3层;实时操作系统层、拄制管理层以及应用层,实时操作系统OS层是其他层的基础。

主要结构
1、全钢机箱
  IPC的全钢机箱是按标准设计的,抗冲击、抗振动、抗电磁干扰,内部可安装同PC-bus兼容的无源底板。
2、无源底板
  无源底板的插槽由总线扩展槽组成。总线扩展槽可依据用户的实际应用选用扩展ISA总线、PCI总线和PCI-E总线、PCIMG总线的多个插槽组成,扩展插槽的数量和位置根据需要有一定选择,但依据不同PCIMG总线规范版本各种总线在组合搭配上有要求,如PCIMG1.3版本总线不提供ISA总线支持,该板为四层结构,中间两层分别为地层和电源层,这种结构方式可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板可插接各种板卡,包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。
3、工业电源
  早期在以Intel 奔腾处理器为主的之前的工控机主要使用为AT开关电源,目前与PC机一样主要采用的是ATX电源,平均无故障运行时间达到250,000小时。
4、CPU卡
  IPC的CPU卡有多种,根据尺寸可分为长卡和半长卡,多采用的是桌面式系统处理器,如早期的有386\486\586\PIII,现主流为P4、酷睿双核等处理器,主板用户可视自己的需要任意选配。其主要特点是:工作温度0-60℃;带有硬件“看门狗”计时器;
  也有部份要求低功耗的CPU卡采用的是嵌入式系列的CPU。
5、其他配件
  IPC的其他配件基本上都与PC机兼容,主要有CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。
  国内生产工控机的厂家有研祥、华北工控、华北科技、研华、B+F深圳佰福、磐仪,艾雷斯等。国外的工控机西门子的很出名。工控机箱标准长度为19英寸,高度为4U。
6、适用领域
  目前,IPC已被广泛应用于工业及人们生活的方方面面。
  例如:控制现场、路桥控制收费系统、医疗仪器、环境保护监测、通讯保障、智能交通管控系统、楼宇监控安防、语音呼叫中心、排队机、POS柜台收银机、数控机床、加油机、金融信息处理、石化数据采集处理、物探、野外便携作业、环保、军工、电力、铁路、高速公路、航天、地铁、智能楼宇、户外广告、等等。

工控机特点
工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机,而工业现场一般具有强烈的震动,灰尘特别多,另有很高的电磁场力干扰等特点,且一般工厂均是连续作业即一年中一般没有休息。因此,工控机与普通计算机相比必须具有以下特点:
  1) 机箱采用钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。
  2) 机箱内有专用底板,底板上有PCI和ISA插槽。
  3) 机箱内有专门电源,电源有较强的抗干扰能力。
  4) 要求具有连续长时间工作能力。
  5) 一般采用便于安装的标准机箱(4U标准机箱较为常见)
  注:除了以上的特点外,其余基本相同。另外,由于以上的专业特点,同层次的工控机在价格上要比普通计算机偏贵,但一般不会相差太多。
  3. 目前工控机的劣势
  尽管工控机与普通的商用计算机机相比,具有得天独厚的优势,但其劣势也是非常明显的--数据处理能力差,具体如下:
  1) 配置硬盘容量小;
  2) 数据安全性低;
  3) 存储选择性小。
  4)价格较高

工控机箱分类
 IPC(Industry Personal Computer)简称工控机,或者硬盘录像机,DVR(digital video recording)。工控电脑是在恶劣的环境下使用,对产品的易维护性、散热、防尘、产品周期、甚至尺寸方面都有着严格的要求。因此在设计和选择工控机平台的时候,考虑的更多的是机构的设计,然后才是对性能等的考虑。如中昌的工控基本没有这些保护.
  工控机箱分类:
  (一)高度一般分1U(44MM*430MM*XX),2U(88*430*XX),3U,4U(176MM*430MM * XX),5U,6U,7U,8U等,一个1U的高度是44MM,其他高度依次类推;
  (二)长度:国际标准的长度有两种450MM与505MM,根据客户的具体要求还可以扩分其他长度,比如:480MM,500MM,520MM,530MM,600MM等;其中450MM~~520MM的尺寸机箱占市场需求的90%以上;加长型机箱的作用主要是有以下3个:一个是安装双CPU至强12” * 13”的主板,必须要 520MM的长度才能安装这样的大板;另外一个是安装工业CPU长卡或者是300MM长的视频卡等需要足够的扩展空间;最后一个是散热空间的考虑,由于有些监控用户需要安装多路视频卡与多个硬盘,比如64路,128路等,10个硬盘就需要很好的散热效果;
  (三)卧式与壁挂式
  壁挂式:此外,由于某些设备制造商需要把控制中心(IPC)放置在其设备之中。因此对工控机的体积有较为严格的要求。传统的上架式19英寸机箱体积基本很难满足要求,因此针对此种客户需求,推出了壁挂式的机箱。例如某品牌的IPC-6606/6608壁挂机箱系列。这类机箱由于体积小,并且应用环境在某设备内部,因此设计理念也重在散热和扩展性能上。下图是IPC-6806应用在某测试平台的机柜内部状态。
  服务器机箱--1U与2U

工控机箱内部结构
硬盘架,光驱架:硬盘架一般分两种,一种是分拆式,一种是压卡式。品质优异的机箱一般都带金属弹簧防震功能;安装硬盘数量一般从4—15个;如下图所示:
  底板:底板的规格有多种;主要以主板的规格来划分。普通的主板一般都可以安装;其中520MM以下长度的机箱是安装不了12”*13”的双至强大板的主板的,必须要520MM长度的机箱才能安装。
  压卡条:主要起固定作用。有安防监控的安装视频长卡,或者是工业CPU长卡时,必须要固定长卡,以免使用过程中出现晃动,不牢固等现象。如左下图
  后槽的扩展:有7槽或14槽两种;14槽的背板主要的用途是安装多路视频卡,比如有些大型的监控系统,则要64路,或者128路时,必须要换成14槽的背板;如右上图
  7. 工控机箱的导热:散热结构的合理性是关系到计算机能否稳定工作的重要因素。目前最有效的机箱散热解决方案是利用互动散热通道结构散热:外部低温空气由机箱前部120mm高速滚珠风扇和机箱两侧散热孔吸入进入机箱,经过硬盘架、南北桥芯片、各种板卡、北桥芯片,最后到达CPU附近,在经过CPU散热器后,热空气一部分从机箱后部的两个80mm高速滚珠排气风扇抽出机箱,另外一部分通过电源风扇排出机箱。机箱风扇采用滚珠风扇,其优点是风量大、转速高、发热少、寿命长、噪音低,避免了过大的噪音,真正实现了“绿色”散热。
  8. 工控机箱的抗震:工控机箱在工作的时候,由于机箱内部的光驱、硬盘、机箱里的多个风扇在高速运转的时候都会产生震动,而震动很容易导致光盘读错和硬盘磁道损坏以至丢失数据,所以机箱的抗震性也是我们机箱关键的一个结构设计方案。因为考虑到机箱的抗腐蚀、导电、导热等的内部要求,我们的机箱减震系统全部采用金属材料制成,这比起用橡胶材料做减震不光能达到上述要求,还能起到抗老化,耐热等作用。我们这套减震系统的解决方案得到了国内外客户的好评。
  9. 工控机箱的电磁屏蔽:我们的主机在工作的时候,主板、CPU、内存和各种板卡都会产生大量的电磁辐射,如果不加以防范也会对人体造成一定伤害。这个时候机箱就成为了屏蔽电磁辐射,保护我们健康的一道重要防线。屏蔽良好的机箱还可以有效地阻隔外部辐射干扰,保证计算机内部配件不受外部辐射影响。 工控机箱为了增加散热效果,机箱上必要的部分都会开孔,包括箱体侧板孔、抽气扇进风孔和排气扇排风孔等等,所以孔的形状必须符合能阻挡辐射的技术要求。机箱上的开孔要尽量小,而且要尽量采用阻隔辐射能力较强的圆孔。其次,要注意各种指示灯和开关接线的电磁屏蔽。比较长的连接线需要设计成绞线,线两端的裸露的焊接金属部分必需用胶套包裹,这样也避免了机箱内用电线路产生的电磁辐射。

工控机系统安装步骤
准备好系统盘
  断开上位机与设备的通讯(该步要在计算机断电的情况下进行)
  将计算机设置为光驱启动,然后将光盘放入光驱,启动计算机进行系统恢复,结束后按提示将恢复盘取出,再重新启动计算机。
  重新启动进入系统后,计算机提示找到C盘,几个盘都找到后再重新启动。
  系统稳定,不需要重新启动后,将恢复盘中的“xxx.exe”文件拷贝到计算机硬盘,完成后将恢复盘取出,保存好。
  在硬盘上运行“system.exe”文件,此文件为自解压文件,运行后点击右上角的unzip”即可,则软件自行安装到C:\system目录下,运行YcomForm.exe文件,设定数据,(由于计算机被恢复原来的数据密码等文件丢失,所以设定数据时需要输入初始密码peter再修改你需要的密码,进行数据设定,另外再第一次运行软件时由于没有任何数据文件,会被显示数据记录错误等内容,为正常现象,只需按确定即可,当设定好数据后就不会出现该情况了)。
  将数据按工艺需要设定好后,先关闭计算机并关闭电源。然后将与计算机的通讯连接好,开电开机算计,再运行软件,OK!
  恢复完系统后,打印机驱动需要重新安装,否则打印机不能正常工作。
  另外,如恢复不了,有可能计算机硬件有损坏。
   北京杰球数码技术有限公司是IT产品销售与技术服务为一体的企业,一直以“服务企事业单位首选”为宗旨。 http://www.bjjqsm.com 电话010-57231631   QQ:1498938803   邮箱:jieqiu588@163.com

 
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